江苏省徐州市邳州市新世纪学校2023-2024高三上学期第一次月考物理试卷(答案)

邳州市新世纪学校 2023-2024 学年度
高三第一次月试物理试题
1-10 CDBBD BCBCD
11【答案】(1)BDE(2 分);(2)1.3(2 分);(3)C(2 分)
2 ( + )
12【答案】(1)0.54m/s;1.0m/s (2)CD(3) =

Δv 2.0-0 2 2
13【解析】(1)由题图乙可知,AB 段加速度 a1= = m/s =0.5 m/s , Δt 4.0-0
根据牛顿第二定律,有 Fcos α-μ(mg-Fsin α)=ma1,解得 F=11 N.
2
(2)在 BC 段 mgsin α=ma2,解得 a2=8.0 m/s .
小物块从 B 上滑到最高点所用时间与从最高点滑回到 B 所用时间相等,由题图乙可知,小
2vB 2×2.0
物块到达 B 点的速度 vB=2.0 m/s,有 t= = s=0.5 s. a2 8.0
2
(3)小物块从 B 向 A 运动过程中,有 μmg=ma3,解得 a3=5.0 m/s .
v 2 2B 2.0 vB 2.0
滑行的位移 s= = m=0.4 msAB= v t= t= ×4.0 m=4.0 m>0.4 m,所以小2a3 2×5.0 2 2
物块不能返回到 A 点,停止运动时离 B 点的距离为 0.4 m.
14【解析】(1)根据牛顿第二定律可得
v
t = 11 = 0.8s
ma1 = mg sin +mg cos a1 = g sin + g cos =10m / s
2
则 a1
v2 2
x = 1
v2
1 = 3m
(2)煤块先以 a 匀减速到 v 2a1 由于 g sin g cos 1 2 ,煤块继续匀减速
v2
x2 =
2 =1m
a2 = g sin g cos = 2m / s
2
2a2 总位移 x = x1 + x2 = 4m
v 2
t = 1
v
2 = 4s x =
1 =16m

(3)煤块以 a2 一直匀减速到最高点 a2 煤块位移 2a2
x传 = v3t2 = 40m Δx = x x = 24m传送带位移 痕迹长度为 传 煤
15【解析】(1)当细线 AB 上的张力为零时,小球的重力和细线 AC 张力的合力提供小球做
2
圆周运动的向心力,有 mgtan37°=mω1lsin37°,
g 5
解得 ω1= = 2 rad/s. lcos37° 2
50 50 5
(2)当 ω2= rad/s 时,因为 rad/s> 2 rad/s, 3 3 2
小球应该向左上方摆起,假设细线 AB 上的张力仍然为零,则
1
{#{QQABYQIEggAIABAAAQgCEQHyCkEQkBAAACoOxBAIMAAAARNABCA=}#}
3
mg 2tanθ′=mω2lsinθ′,解得 cosθ′= , 5
则 θ′=53°
因为 B 点距 C 点的水平和竖直距离相等,所以,当 θ′=53°时,细线 AB 恰好竖直,
mω22lsin53° 4
且 = =tan53°.
mg 3
说明细线 AB 此时的张力为零,故此时细线 AC 与竖直方向的夹角为 53°.
5
(3)①ω≤ω1= 2 rad/s 时,细线 AB 水平,细线 AC 上的张力的竖直分量等于小球的重2
mg
力,即 FTcos37°=mg,则 FT= =12.5 N. cos37°
②ω1<ω<ω2 时,细线 AB 松弛,细线 AC 上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向
2 2
心力,FTsinθ=mω lsinθ,则 FT=mω l.
③ω2≤ω 时,细线 AB 在竖直方向绷直,仍然由细线 AC 上张力的水平分量提供小球做圆周
运动需要的向心力.
F 2 2Tsinθ=mω lsinθ,则 FT=mω l.
5
综上所述:ω≤ω1= 2 rad/s 时,FT=12.5 N 不变; ω
2
>ω 时,F
2 1 T
=mω l=
ω2(N).F 2T-ω 关系图略.
16【解析】(1)若长木板 C 和小物块一起向右加速运动,设它们之间是静摩擦力为 f,
由牛顿第二定律得:F=(M+mA)a
解得 a=1m/s2
则 f=mAa=1N<μmAg=2N,这表明假设正确,即 A 的加速度为 1m/s
2
(1)要使小物块 A 在与小物块 B 碰撞之前运动时间最短,小物块 A 的加速度必须最
大,则 A 所受的摩擦力为最大静摩擦力或滑动摩擦力,有 μmAg=mAa1
1
L x = a1t
2
2
解得 t=0.6s
(3)要使小物块 A 加速度最大,且又不从长木板 C 的左端滑落,长木板 C 的加速度有
两个临界条件:
①由牛顿第二定律得:F1=(M+mA)a1
则 F1=6N
②由牛顿第二定律得:F2-f=Ma2
1
a 2
1 2
2t a1t = x
2 2
则 F2=26N
2
{#{QQABYQIEggAIABAAAQgCEQHyCkEQkBAAACoOxBAIMAAAARNABCA=}#}
故 6N≤F≤26N
(4)若小物块 A 与小物块 B 碰撞点距从长木板 C 的左端距离为 x1
F3-f=Ma3
1
a t2
1
3 a1t
2 = x x 1
2 2
解得 x1=1.45m
设小物块 A 发生碰撞到从长木板 C 左端滑落的时间为 t1,因有物块 A、B 发生弹性碰
1 1
撞,速度交换,故有 a tt 2 23 1 + a3t1 a1t1 = x 解得 t1=0.5s 1
2 2
设小物块 A 碰撞到从长木板 C 左端滑落时各自的速度分别为 vm、vM,小物块 A 落到
地面时与长木板 C 左端的距离为 x2
1
h = gt2 F2 3=Ma4
2
1
vm=a1t1 vM=a 23t+a3t1 则有 vMt2+ a t -vmt2=x2 x2=0.78m 4 2
2
3
{#{QQABYQIEggAIABAAAQgCEQHyCkEQkBAAACoOxBAIMAAAARNABCA=}#}邳州市新世纪学校 2023-2024 学年度
高三第一次月试物理试题
一、单项选择题(本题共 10 小题,每小题 4 分,共计 40 分。)
1.下列说法中正确的是( )
A.在完全失重的情况下,物体的惯性将消失
B.牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证
C.单位 m、kg、s 是一组属于国际单位制的基本单位
D.长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量
2.关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是( )
A.物体做匀变速曲线运动时,其所受合外力的大小恒定、方向可以变化
B.物体做变速率曲线运动时,其所受合外力不可能是恒力
C.物体做变速率圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心
D.物体做速率不变的曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
3.如图所示,两个相同的木模质量均为 m,靠三根竖直细线连接,在水平面上按一
个“互”字型静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整
体”(Tensegrity)结构原理.图中短线 a 上的张力F1 和水平面所受压力F2 满足( )
A.F1>mg F2<2mg B.F1>mg,F2=2mg
C.F1<mg,F2<2mg D.F1<mg,F2=2mg
4.如图所示,气球与物块之间用轻绳连接,无风时轻绳竖直;有水平风力作用时,轻绳倾
斜一定角度后,气球仍静止在空中,下列说法正确的是( )
A.无风时地面对物块的支持力等于物块和气球的重力之和
B.水平风力与绳子拉力的合力方向竖直向下
C.轻绳的拉力大小与水平风力大小无关
D.水平风力越大,气球的合力越大
x
5.某质点做匀变速直线运动,运动的时间为 t,位移为 x,该质点的 t 图象如图所示,
t
下列说法错误的是( )
2c
A.质点的加速度大小为
b
B.t=0 时,质点的初速度大小为 c
C.t=0 到 t=b 这段时间质点的平均速度为 0
bc
D.t=0 到 t=b 这段时间质点的路程为
4
1
{#{QQABYQIEggAIABAAAQgCEQHyCkEQkBAAACoOxBAIMAAAARNABCA=}#}
6.如图甲所示,一质量为 4kg 的物体静止在水平地面上,让
物体在随位移均匀减小的水平推力 F 作用下开始运动,推力
F 随位移 x 变化的关系如图乙所示,已知物体与地面间的动
2
摩擦因数 μ=0.5,(取 g=10 m/s ),则下列说法正确的是
( )
A.物体先做加速运动,推力撤去时开始做减速运动
B.物体在水平地面上运动的最大位移是 10 m
C.物体运动的最大速度为 2 15 m/s
D.物体在运动中的加速度先变小后不变
7.如图所示,质量为 3kg 的物体 A 静止在竖直的轻弹簧上面,质量为 2kg 的物体 B
2
用细线悬挂,A、B 间相互接触但无压力.取 g=10 m/s .某时刻将细线剪断,则细
线剪断瞬间( )
A.B 对 A 的压力大小为 10 N B.弹簧弹力大小为 20 N
2
C.B 的加速度大小为 4 m/s D.A 的加速度为零
8.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为 O,最低点为 C,有两个可视为质点
且质量相同的小球 A 和 B,在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A 球的轨
迹平面高于 B 球的轨迹平面,A、B 两球与 O 点的连线与竖直线 OC 间的夹角分别为 α=53°
和 β=37°,(sin37°=0.6)则( )
A. A、B 两球所受支持力 大小之比为 3∶4
B. A、B 两球运动的周期之比为 3 ∶2
C. A、B 两球的角速度之比为 3 ∶2
D. A、B 两球的线速度之比为 4:3 3
9.如图甲是研究小球在长为 L 的斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧形轨道同一
位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角 θ,获得不同的射程 x,最后作出了
如图乙所示的 x tanθ 图像,当 01 时图像为曲线,g=10
m/s2.则下列判断正确的是( )
2
{#{QQABYQIEggAIABAAAQgCEQHyCkEQkBAAACoOxBAIMAAAARNABCA=}#}
A.小球在斜面顶端水平抛出时初速度 v0=2 m/sB.θ 超过 45°后小球可能还会落在斜面上
2 4
C.斜面的长度为 L= 5 m D.斜面的长度为 L= 5 m
10. 如图所示,轻弹簧一端连接质量为 m 的物体 A,另一端固定在光滑的斜面底端,A 通
过轻绳跨过光滑的定滑轮与质量为 2m 的物体 B 连接,绳、弹簧与斜面平行。将 A 由弹簧
原长处静止释放,已知轻绳始终有力,则 A 的位移 x、速度 v 和弹簧弹力 F、绳子张力 T 与
时间 t 或位移 x 的关系图像可能正确的是( )
A. B. C . D.
三、实验题(本题共计 18 分,请将解答填写在规定的位置上)
11.(9 分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。
其中 M 为带滑轮的小车的质量,m 为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)下列实验步骤正确的是________(多选)
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的
示数
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
E.实验中不需要砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知
打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为______ m/s2(结
果保留两位有效数字)
3
{#{QQABYQIEggAIABAAAQgCEQHyCkEQkBAAACoOxBAIMAAAARNABCA=}#}
(3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标,加速度为纵坐标,画出的 a F 图象是一条直线,
图线与横坐标的夹角为 ,求得图线的斜率为 k ,则小车的质量为______
2
A. 2tan B. tan C. D. k
k
12.(9 分)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实 验装置如图
甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮; 木板上有一滑块,其一
端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过 定滑轮的细线与托盘连接.打点计
时器使用的交流电源的频率为 50 Hz.开始实 验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做
匀加速运动,在纸带上打出一系列 点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,从
比较清晰的点迹起,在 纸带上标出连续的 5 个计数点 A、B、C、D、E,每相邻两计数点
间还有 4 个打点(图中未标出),测出各计数点到 A 点之间的距离如图所示.请完成下列
小题:
(1)根据图中数据计算:(保留两位有效数字)
①打 C 点时滑块的速度的大小为_____m/ s;②滑块的加速度 a=_____m/s2;
(2)为了测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的是___ __.(多选)
A.木板的长度 L B.木板的质量 m1
C.滑块的质量 m2 D.托盘和砝码的总质量 m3 E.滑块运动的时间 t
(3)不计打点计时器与纸带间及细绳与滑轮间的阻力,则滑块与木板间的动摩擦因数 =
____ __用被测物理量的字母表示,重力加速度为 g).
四、解答题本题共 4 小题,共计 42 分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演
算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(9 分)足够长光滑斜面 BC 的倾角 α=53°,小物块与水平面间动摩擦因数为 0.5,水
平面与斜面之间由一小段长度不计的弧形连接,一质量 m=2 kg 的小物块静止于 A 点.现
在 AB 段对小物块施加与水平方向成 α=53°角的恒力 F 作用,如图甲所示,小物块在 AB
段运动的速度—时间图象如图乙所示,到达 B 点撤去恒力 F(已知 sin 53°=0.8,cos 53°=
0.6,g 取 10 m/s2).求:(1)小物块所受到的恒力 F 的大小;(2)小物块从 B 点沿斜面向上
运动,到返回 B 点所用的时间;(3)小物块能否返回到 A 点?若能,计算小物块通过 A 点
时的速度;若不能,计算小物块停止运动时离 B 点的距离.
4
{#{QQABYQIEggAIABAAAQgCEQHyCkEQkBAAACoOxBAIMAAAARNABCA=}#}
14.(9 分)如图所示,水平地面上有一倾角 = 37 的传送带,现让一小煤块以 v1=8m/s 从
传送带的底端滑上传送带,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.5,且传送带足够长,
2
取 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s 。求:
(1)若传送带静止,煤块滑动最高点所用时间;
(2)若传送带以 v2= 2m/s 顺时针旋转,煤块向上滑行的最大距离。
(3)若传送带以 v3=10m/s 顺时针旋转,煤块到达最高点时传送带上的滑痕长度。
5
{#{QQABYQIEggAIABAAAQgCEQHyCkEQkBAAACoOxBAIMAAAARNABCA=}#}
15.(10 分)如图所示,装置 BO′O 可绕竖直轴 O′O 转动,可视为质点的小球 A 与两细线
连接后分别系于 B、C 两点,装置静止时细线 AB 水平,细线 AC 与竖直方向的夹角为 37°.
已知小球的质量 m=1 kg,细线 AC 长 l=1 m,B 点距 C 点的水平和竖直距离相等.(重力
2
加速度 g 取 10 m/s )
(1)若装置匀速转动的角速度为 ω1,细线 AB 上的张力为零而细线 AC 与竖直方向的夹角仍
为 37°,求角速度 ω1 的大小.
50
(2)若装置匀速转动的角速度 ω2= rad/s,求细线 AC 与竖直方向的夹角. 3
(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图中画出细线 AC 上张力 FT 随角
2
速度的平方 ω 变化的关系图象.
6
{#{QQABYQIEggAIABAAAQgCEQHyCkEQkBAAACoOxBAIMAAAARNABCA=}#}
16.(14 分)如图所示,在光滑水平面上静止放置质量 M=2kg、长 L=2.17m、高 h=0.2m
的长木板 C。距该板左端距离 x=1.81m 处静止放置质量 mA=1kg 的小物块 A,A 与 C 间的
动摩擦因数 μ=0.2。在板右端静止放置质量 mB=1kg 的小物块 B,B 与 C 间的摩擦忽略不计。
A、B 均可视为质点,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10m/s2。现在长木板 C 上加一
水平向右的力 F,求:
(1)当 F=3N 时,小物块 A 的加速度;
(2)小物块 A 与小物块 B 碰撞之前运动的最短时间;
(3)若小物块 A 与小物块 B 碰撞之前运动的时间最短,则水平向右的力 F 的大小范围(本小题
计算结果保留整数部分);
(4)若小物块 A 与小物块 B 碰撞无能量损失,当水平向右的力 F=10N,小物块 A 落到地面时
与长木板 C 左端的距离。
7
{#{QQABYQIEggAIABAAAQgCEQHyCkEQkBAAACoOxBAIMAAAARNABCA=}#}

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